Инфракрасная подсветка для камер видеонаблюдения купить. Безопасность инфракрасного излучения. Какие требования устанавливаются для качественной ИК подсветки

Современные камеры для видеонаблюдения могут работать при освещённости от 0,001 люкс, что соответствует безлунной звёздной ночи, но когда этот уровень снижается до 0,0001 люкс из-за облачности, тогда камеры ничего не видят. Для корректной работы камер в условиях очень низкой освещённости используются ИК прожекторы для видеонаблюдения. Такие устройства работают в инфракрасном диапазоне и их свет не виден невооружённым глазом.

Что такое инфракрасный прожектор

Многие модели камер видеонаблюдения, особенно предназначенных для наружной установки, оборудуются собственным источником инфракрасного излучения. Светодиоды, излучающие на определённой длине волны, монтируются вокруг объектива и позволяют видеокамере, даже в полной темноте, отслеживать объект и транслировать отчётливое изображение на монитор.

Такая подсветка имеет некоторые негативные моменты:

Нагрев светоизлучающих диодов
Недостаточная мощность
Возможная засветка изображения

Несмотря на то, что светодиоды имеют невысокую температуру, их нагрев может привести к сбоям в работе электроники камеры. Количество светодиодов, которые можно разместить вокруг объектива, ограничено, поэтому мощность и соответственно дальность такой подсветки невелика.

Инфракрасный прожектор используется в тех случаях, когда требуется «подсветить» большую территорию или когда охраняемая зона находится далеко от камеры видеонаблюдения и мощности излучателя камеры будет недостаточно.

Объектив видеокамеры закрыт стеклом, поэтому часть инфракрасного излучения может отразиться от него и попасть на ПЗС матрицу видеокамеры, что приведёт к засветке изображения.

Элементы конструкции

Инфракрасный прожектор состоит из следующих элементов:

Панель со светоизлучающими диодами
Светофильтр
Драйвер питания
Герметичный корпус

Мощные светодиоды инфракрасного излучения обеспечивают работу камер видеонаблюдения при полном отсутствии освещения и на большой площади. ИК прожектор излучает в диапазоне 750-950 нанометров, и в начале этого диапазона свет прожектора может быть слегка заметен. Чтобы не демаскировать устройство, в нём используется фильтр, полностью поглощающий видимую составляющую инфракрасного излучения. Светоизлучающие диоды питаются низким напряжением 12 В, кроме того для их корректной работы необходимо ограничение по току. Для того чтобы прожектор можно было подключать к сети 220 В, в нём установлен специальный драйвер. Поскольку такие прожекторы преимущественно устанавливаются вне помещений, вся электронная схема помещается в герметичный влагонепроницаемый корпус.

Светодиодные прожекторы инфракрасного излучения обладают целым рядом преимуществ перед ламповыми аналогами:

Высокая экономичность
Длительный срок службы
Безопасность

По сравнению с инфракрасными лампами, светоизлучающие диоды потребляют намного меньше энергии. Эта величина отличается примерно в 10 раз. Срок службы инфракрасных диодов может достигать 50 000-70 000 часов. Температура этих приборов не превышает 60-70 градусов, поэтому инфракрасный прожектор абсолютно безопасен в пожарном отношении.

Типы инфракрасных прожекторов

Все ИК излучатели, обеспечивающие нормальную работу видеокамер, можно разделить на три группы:

Прожекторы ближнего действия
Прожекторы среднего радиуса
Дальнобойные прожекторы

Прожекторы первой группы обеспечивают инфракрасную подсветку на расстоянии до 10-15 метров. Они используются в помещениях, где применение обычного освещения не желательно. Это могут быть больницы, офисы, отделения банков, места содержания заключённых и другие учреждения.

Прожекторы среднего радиуса действия получили самое широкое распространение. Они обеспечивают видеонаблюдение на расстоянии до 60-80 метров.

Благодаря углу обзора, который выбирается в пределах 160 градусов, такие устройства подсвечивают большую территорию. Уличный ИК прожектор дальнего действия выдаёт относительно узкий пучок света, способный осветить объект на расстоянии до 300 метров. При этом угол обзора у них небольшой и не превышает 60 градусов.

Выбор инфракрасного прожектора

При выборе инфракрасного прожектора следует обратить внимание на его технические характеристики.

Их немного:

Длина излучаемой волны
Длина зоны обнаружения
Угол освещения
Энергопотребление

Длина волны может быть указана в технической документации на прожектор, но при выборе устройства она большой роли не играет. Длина зоны определяется условиями эксплуатации видеонаблюдения. Для того чтобы у камеры наблюдения не было «мёртвых» зон, угол освещения ИК прожектора должен быть больше угла обзора видеокамеры. Инфракрасные светодиоды достаточно экономичные приборы и их потребляемый ток редко превышает 1 А. В комплекте с прожектором поставляются крепёжные устройства для его правильной установки.

Модели инфракрасных прожекторов

SpezVisionHL-544

Тип – наружный инфракрасный прожектор для систем видеонаблюдения
Количество светодиодов – 44
Дальность подсветки – 30 метров
Угол зоны освещения — 90 0
Включение – автоматическое от датчика освещённости
Корпус – алюминиевый всепогодный
Цена – 2 100 рублей

ПИК-51

Тип – инфракрасный прожектор средней дальности
Радиус зоны – 20 метров
Угол подсветки — 120 0
Длина волны – 950 нм
Мощность потребления – не более 27 W
Включение – автоматическое
Цена – 2 200 рублей

TIREX ПИК-200-10

Тип – инфракрасный прожектор большой дальности
Длина волны – 850 нм
Длина зоны до 200 метров для камер с чувствительностью 0,003 люкса
Угол зоны подсветки – 12 0
Автоматическое включение от фотореле
Цена – 7 800 рублей

Некоторые светодиодные ИК прожекторы не имеют встроенного драйвера и к ним необходимо подавать низковольтное питание от специального блока.

Главной задачей видеонаблюдения является обеспечение безопасности, и на некоторых объектах слежение должно вестись круглосуточно. С момента появления камер съемка в светлое время суток или на освещенном объекте не представляла особого труда. Необходимость слежения в условиях сумерек или абсолютной темноты стала для производителей толчком к изобретению приспособлений для ночной съемки

В реальности большую часть дня все камеры работают при освещенности намного больше их нижнего предела, так что этот параметр не влияет на качество изображения. Вечером, по мере захода солнца, освещенность падает в десять раз за несколько минут, поэтому «хорошая» камера проработает всего на несколько минут дольше.

Многие камеры видеонаблюдения имеют встроенный ИК-осветитель, выполненный по окружности вокруг объектива, и это озвучивается как гениальная идея, поскольку такие камеры могут видеть в темноте.

Тенденции максимизации прибыли, сложившиеся в послекризисные годы в высокотехнологичных отраслях мировой промышленности, породили целое семейство парадоксов в выборе сигналообразующего оборудования систем охранного телевидения.

Неплохо было бы человеку видеть ночью так же хорошо, как и днем. Однако эта идея по утопичности может посоревноваться разве что с возможностью отрастить крылья. Точно так же создание камеры видео наблюдения, дающей ночью такую же цветную и яркую картинку, как и днем, осатается мечтой разработчиков и потребителей систем видеонаблюдения.

В системах безопасности чувствительность современных видеокамер становится все более и более высокой. В спецификациях камер даже среднего ценового диапазона уже давно указывается чувствительность 0.1 Лк и ниже.

Применение инфракрасной (ИК) подсветки для наблюдения имеет давнюю историю. ИК-прожекторы старше не только современных CMOS/CCD-камер, но и теленаблюдения как такового. Первые из них использовались в середине прошлого века для негласной фото- и киносъемки на специальную пленку, чувствительную к инфракрасному диапазону длин волн. Позже был проведен ряд научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по разработке специальных ИК-прозрачных материалов (в основном органических) и красителей. По понятным причинам эти изделия не выходили на рынок (который в тот момент отсутствовал), а разработки велись на паре-тройке производств в рамках малых серий

Начать стоит с того, что любая камера может осуществлять видеонаблюдение в инфракрасном диапазоне. Определяется это тем, что спектральная чувствительность матрицы видеокамеры в той или иной степени захватывает часть ИК диапазона.

Стоит сразу оговориться - речь пойдет о формировании изображения за счет отраженных инфракрасных лучей. Фиксация собственного теплового излучения объекта под силу специальным устройствам - приборам ночного видения, тепловизорам, которые по принципу действия с камерами видеонаблюдения имеют мало общего.

Если ставится задача организации наблюдения преимущественно или исключительно в ночное время то при выборе камеры следует учитывать следующие моменты:

Монохромные (черно - белые) аналоговые камеры подходят для этих целей значительно лучше нежели цветные. Определяется это их устройством и принципом действия.

Во-первых, изготовленные по CCD (ПЗС) технологии матрицы , которые используются в этих приборах не имеют на своей поверхности дополнительных микроэлектронных элементов, соответственно, вся их площадь используется исключительно для формирования изображения.
Во-вторых, поскольку чувствительность матрицы во многом определяется количеством света, приходящимся на единицу ее площади, а для формирования цветного изображения используются три элементарные площадки (монохромного - одна) преимущество видеокамер черно-белого изображения становится очевидным.

ИК ПОДСВЕТКА ДЛЯ КАМЕР ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Какой бы высокой светочувствительностью не обладала видеокамера, но для организации видеонаблюдения в условиях недостаточной освещенности без дополнительной инфракрасной подсветки не обойтись. Причины, по которым используется ИК диапазон могут быть разными. Видеонаблюдение в инфракрасной области спектра может применяться:

в случаях, когда использовать искусственное освещение экономически нецелесообразно;
при необходимости обеспечить скрытность видеонаблюдения;
на объектах, где недопустимо применение источников видимого света.

Последний момент несколько специфичен, но при организации наблюдения, например, в кинотеатрах во время сеанса он должен быть учтен.

Нужно заметить, что эффективность ИК подсветки зависит, помимо прочего, от чувствительности камеры видеонаблюдения в инфракрасном диапазоне. Дело в том, что в большинстве случаев мы хотим за счет одной видеокамеры осуществлять наблюдение как днем, так и ночью. Причем в светлое время суток требуется получение качественного цветного изображения.

Эти две задачи противоречивы по своей сути. Наличие режима "день-ночь" у цветных камер видеонаблюдения полноценно это противоречие не устраняет. Лучшие результаты дает применение механического ИК фильтра.

Конструктивно инфракрасная подсветка реализуется двумя способами:

встроенная в камеру видеонаблюдения;
выполненная отдельным блоком (ИК прожектор).

Последний вариант рассматривается ниже, а вот если вы остановили свой выбор на камере со встроенной подсветкой, имейте в виду, что большая дальность подсветки требует соответствующей мощности светодиодов. А большая мощность требует хорошего теплоотвода, иначе видеокамера тривиально перегреется (особенно это касается IP устройств).

Вы видели видеокамеры широкого применения с внешними радиаторами? Поэтому когда я вижу камеру с заявленной дальностью ИК подсветки более 20 метров меня терзают смутные сомненья в ее эффективности.

ИК ПРОЖЕКТОРЫ

Инфракрасные прожекторы для систем видеонаблюдения позволяют эффективно вести наблюдение в темное время суток. Конструктивно они представляют собой функционально законченное устройство в отдельном корпусе. По типу излучателя они могут быть:

ламповыми;
светодиодными.

Первые имеют относительно небольшой рабочий ресурс, небезопасны в эксплуатации, поэтому сейчас практически не применяются. Светодиодные прожекторы компактны, устойчивы в различного рода вибрациям и сотрясением, имеют высокий КПД. Их основными техническими характеристиками являются:

мощность излучения;
углом подсветки;
дальностью;
длиной волны ИК излучения.

Чем больше мощность инфракрасного прожектора и меньше угол подсветки тем на большем расстоянии он действует.

Мощность определяется количеством и типом светодиодов. Угол освещения также определяется двумя факторами: конструкцией светодиодов и характером их размещения в корпусе прибора. Поскольку сами по себе светодиоды формируют достаточно узкий пучок излучения, для подсветки больших площадей их оптические оси должны располагаться под углом друг другу.

Угол подсветки прожектора должен соответствовать углу обзора камеры видеонаблюдения. Исключение могут составлять случаи, когда места установки видеокамеры и прожектора разнесены. Кроме того, возможен вариант, когда один прожектор используется для освещения зоны обзора нескольких камер.

Обратите внимание, угол обзора видеокамеры определяет дальность эффективного наблюдения (про это ). Например, для камеры с фокусным расстоянием 3,6 мм максимальное рабочее расстояние составит порядка 15 метров. Грубо прикидываем, что угол ее "зрения" составляет 60 0 . Соответственно такие же параметры должен иметь ИК прожектор для совместной с ней работы.

Имейте ввиду, получить большую дальность подсветки при большом угле раскрыва излучения ИК прожектора - задача технически сложная. В широкой продаже такие устройства не встретишь или цена их будет чрезвычайно высока. Так что к выбору устройства инфракрасной подсветки надо подходить вдумчиво и критически относиться к различного рода рекламным заявлениям.

* * *

Инфракрасная подсветка обеспечивает оптимальное по качеству, эффективное и незаметное видеонаблюдения в условиях недостаточной освещённости или даже в полной темноте, что невозможно выполнить обычными камерами видеонаблюдения даже с самыми совершенными матрицами.

Применение в качестве освещения обычных ламп накаливания или люминесцентных ламп не является выходом, поскольку:

во-первых, такие лампы делают устройства видеоконтроля, заметными, что крайне не желательно для эффективного видеонаблюдения;
во-вторых, лампы видимого спектра имеют высокое потребление электроэнергии в сравнении с ИК-лампами;
в-третьих, видимые источники света легко вывести из строя (разбить лампу); а в-четвёртых, лампы накаливания или искусственного освещения, могут вызывать засветку камеры или определённых областей съёмки

В отличие от обыкновенных источников освещения, инфракрасная подсветка потребляет меньшее количество электроэнергии, эффективно воздействует на матрицу камеры, что даёт возможность получать качественное и разборчивое изображение, абсолютно не заметна в темноте, поскольку спектр её излучения не виден человеческому глазу. Кроме того, сейчас рынок систем безопасности предлагает возможность приобрести , что позволит обеспечить защиту устройства от внешних механических воздействий.

Выбор инфракрасной подсветки

Выбирая инфракрасную подсветку для системы видеонаблюдения необходимо ориентироваться на три основных параметра:

Длина волны.
Угол излучения.
Дальность действия.

Длина волны

Уникальность устройств ИК-подсветки заключается в работе светодиодов инфракрасного излучения, с характерной длиной волны 800 нм, 845 нм, 870 нм, 940 нм, 950 нм. За счёт того, что ИК-светодиоды не обеспечивают излучение с определённой длиной волны, получается и встроенных инфракрасных подсветок заходят в диапазон видимого света:

830 нм - слабо видны. 870 нм - мало заметны. 950 нм - невидимы.

Таким образом, чем сильнее длина волны, тем менее заметно действие устройства и выбор подсветки определяется в соответствии с конкретными задачами реализации видеонаблюдения.

Угол излучения

Угол излучения - характерная величина, которая прямым образом зависит от кривизны отражающего купола линзы. Именно поэтому, угол излучения можно установить самостоятельно, изменяя форму отражающего купола. При уменьшении телесного угла происходит увеличение силы излучаемого света инфракрасным прожектором, а это приводит к увеличению дальности обзора, но уменьшению его ширины. ИК-подсветки, обеспечивающие большое расстояние захвата имеют меньший угол. Если длина волны небольшая, то радиус действия (ширина) подсветки больше.

Наилучший результат качества съёмки обеспечивают инфракрасные подсветки, действующие на небольшие расстояния, особенно в совокупности с объективом, обладающим малым фокусным расстоянием (также преобладает ширина захвата). Самыми практичным считаются ИК-прожекторы с оптимальным радиусом излучения, который равен 40-70 градусам по горизонтали.

Дальность действия

Дальность действия - это величина, которая определяется возможностью видимости точной фигура объекта и/или разборчивости лица. Другими словами, дальность - это расстояние, на котором отчётливо видно лицо и фигуру человека.

Дальность обнаружения напрямую зависит от длины волны, мощности и количества светодиодов, угла излучения ИК-подсветки, формы светоотражающей линзы, чувствительности камерной матрицы и установленного объектива.

Таким образом, дальность обозрения - это не характерный параметр ИК-подсветки, а общее соотношение связующих характеристик излучателя и видеокамеры. Увеличить дальность обнаружения можно различными методами, например, поменять оптику, добавить в ИК-прожектор дополнительные светодиоды, изменить форму светоотражающей линзы прожектора, однако дальность может увеличиваться до определённого момента. Существует определённый предел, за рамками которого увеличение дальности становится слишком дорогостоящим и абсолютно неэффективным, поскольку достигается предел насыщения.

Сравнительные характеристики различных видов ИК-прожекторов

Заместитель директора по развитию Андреев Кузьма.